나노기술 및 정책 정보

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● 미국 Stony Brook University의 연구팀은 2차원 결정에서 매우 빠르게 전환되는 엑시톤의 양자상태 개별 이미지를 생성

● 연구팀은 전이금속 디칼코게나이드 텅스텐의 에너지밴드 안에서 서로 다른 에너지의 빛에 의해 발생되는 특정 양자 스핀을 갖는 엑시톤 효과를 시각화하고, 이 과정에서 형성될 수 있는 복잡한 양자 상태들을 분리 관찰할 수 있는 시분해 모멘텀 현미경(time-resolved momentum microscope)을 개발

● 이황화 텅스텐의 2차원 결정을 시분해 모멘텀 현미경으로 관찰한 결과, 전자와 양공의 커플링 과정에서 고유한 스핀의 여러 엑시톤이 함께 발생하지만 에너지와 운동량이 모두 보존되며 다중 엑시톤들의 혼합 속도가 엑시톤이 갖는 에너지와는 무관함을 증명

● 본 연구를 통해 전이금속 디칼코게나이드 이황화 텅스텐이 나타내는 엑시톤의 상호작용을 이해함으로써 나노기술 및 양자 감지 분야에서 이황화 텅스텐을 활용할 수 있을 것으로 기대

Physical Review Letters (2023.01.27.), Momentum-Resolved Exciton Coupling and Valley Polarization Dynamics in Monolayer WS2